一種led汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)，系統(tǒng)的散熱器基板上固定有LED基板，所述的LED基板上固定有LED芯片，所述的LED基板上設(shè)有溫度傳感器，其輸出溫度信號至控制器，所述的控制器經(jīng)驅(qū)動電路輸出脈沖恒流電源至LED芯片。本發(fā)明能夠減少LED車燈的能源消耗，達(dá)到有效降低LED工作時熱量，這樣不僅可以有效解決大功率LED車燈散熱問題，又可解決LED車燈亮度可調(diào)的問題，為LED車燈在汽車上的應(yīng)用提供了更大空間。
【專利說明】一種LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動LED汽車車燈的驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED光源技術(shù)的不斷進(jìn)步，其亮度已經(jīng)達(dá)到一般燈泡的水平，汽車上應(yīng)用LED作為汽車光源的案例也越來越多，從小功率的轉(zhuǎn)向燈、照明燈到大功率的霧燈、前照燈都有相應(yīng)的產(chǎn)品問世。但由于LED光源的體積小，熱量集中，發(fā)熱不容易及時傳導(dǎo)出，影響LED的壽命及性能，限制了大功率LED光源在汽車上的應(yīng)用。
[0003]目前采用的LED車燈的驅(qū)動電源為恒流電源，LED車燈一直處于工作狀態(tài)發(fā)熱量較大。一般的做法是通過增加LED散熱片和提供LED散熱風(fēng)扇的方式來解決LED光源工作溫度高的問題。但隨著LED的功率的不斷上升，其散熱片將會越來越大，散熱風(fēng)扇的功率也會越來越大。不能較根本解決大功率LED光源在汽車上面的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種滿足汽車上功率要求高且工作環(huán)境溫度較高的不利環(huán)境下使用的LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)，系統(tǒng)的散熱器基板上固定有LED基板，所述的LED基板上固定有LED芯片，所述的LED基板上設(shè)有溫度傳感器，其輸出溫度信號至控制器，所述的控制器經(jīng)驅(qū)動電路輸出脈沖恒流電源至LED芯片。
[0006]所述的控制器設(shè)有調(diào)節(jié)驅(qū)動電路輸出電流幅值的亮度調(diào)節(jié)開關(guān)。
[0007]所述的散熱器的基板位于燈罩內(nèi)部，其散熱葉片位于燈罩外部。
[0008]所述的LED芯片外設(shè)有配光鏡。
[0009]所述LED基板通過螺釘固定在散熱器的基板上面，且兩者之間填充有導(dǎo)熱硅膠層。
[0010]一種LED汽車車燈驅(qū)動系控制方法，系統(tǒng)的控制器控制驅(qū)動電路輸出脈沖恒流電源的脈沖寬度，設(shè)定人眼響應(yīng)時間為to，脈沖接通時間11，關(guān)斷時間為t2，脈沖頻率為F，需要滿足以下調(diào)節(jié):
[0011]tl+t2=l/F ；
[0012]tl/t2>l ；
[0013]tl>t0 ；
[0014]t2〈t0。
[0015]進(jìn)一步的，所述的t0=0.02S。
[0016]進(jìn)一步的，所述的tl=0.02s，t2趨近于0.02S。
[0017]進(jìn)一步的，當(dāng)調(diào)節(jié)LED車燈亮度開關(guān)時，控制器控制驅(qū)動電路調(diào)節(jié)脈沖驅(qū)動電源幅值同時根據(jù)溫度傳感器反饋，調(diào)節(jié)驅(qū)動電路脈沖電源的通斷時間和關(guān)斷時間為tl’和t2’，需要滿足以下調(diào)節(jié):
[0018]tl，+t2，=l/F;
[0019]tl，/t2，>1 ;
[0020]tl， >t0 ;
[0021]t2’ <t0。
[0022]本發(fā)明能夠減少LED車燈的能源消耗，達(dá)到有效降低LED工作時熱量，這樣不僅可以有效解決大功率LED車燈散熱問題，又可解決LED車燈亮度可調(diào)的問題，為LED車燈在汽車上的應(yīng)用提供了更大空間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0024]圖1為LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)框圖；
[0025]圖2為LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)電路的原理圖；
[0026]圖3為LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)脈沖圖；
[0027]圖4為LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)亮度調(diào)節(jié)脈沖圖；
[0028]上述圖中的標(biāo)記均為:1、燈罩；2、配光鏡；3、散熱器；4、LED芯片；5、LED基板；6、
溫度傳感器；7、控制器；8、驅(qū)動電路；9、亮度調(diào)節(jié)開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參見圖1可知，LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)，是將LED基板5固定在散熱器3的基板上，LED芯片4固定在LED基板5，散熱器3的基板位于燈罩I內(nèi)部，其散熱葉片位于燈罩I外部，LED芯片4外設(shè)有配光鏡2。LED基板5通過螺釘固定在散熱器3的基板上面，且兩者之間填充有導(dǎo)熱硅膠層。通過導(dǎo)熱硅膠將LED芯片4工作時產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到散熱器3后散失到空氣中。
[0030]LED基板5上設(shè)有溫度傳感器6，用于測試LED芯片4的工作溫度，控制器7通過處理溫度傳感器22測試的溫度信號，計(jì)算出驅(qū)動LED芯片4的脈沖信號，并將信號傳輸給驅(qū)動電路8產(chǎn)生脈沖恒流電源驅(qū)動LED芯片4工作，調(diào)節(jié)開關(guān)9與控制器7連接，用于調(diào)節(jié)驅(qū)動電路8的輸出電流幅值。
[0031]如圖4所示脈沖驅(qū)動電路8的工作原理如下，LM3429是本專利用的LED控制芯片(控制器7)，VIN為汽車電池供電電源，Ql為buck-boost拓?fù)潆娐返拈_關(guān)管，串聯(lián)的多個LED接在肖特基二極管Dl負(fù)端與取樣電阻RSNS之間，RSNS控制LED最大工作電流。RT、CT決定芯片工作的開關(guān)頻率，決定Ql的開關(guān)速度，也決定了電路的輸出電壓值，Q2是對輸出電壓進(jìn)行監(jiān)控，防止出現(xiàn)過壓等不良現(xiàn)象，控制LED亮度信號PWM由Q3的柵極注入，改變PWM的占空比即可正比調(diào)整流過LED的電流。
[0032]基于上述系統(tǒng)，LED汽車車燈驅(qū)動系控制方法如下:
[0033]為了有效避免LED芯片4在脈沖方式工作閃爍，引起人眼視覺疲勞，必須控制驅(qū)動電路8輸出的脈沖工作寬度。則由控制器7控制驅(qū)動電路8輸出脈沖恒流電源的脈沖寬度，設(shè)定人眼響應(yīng)時間為t0，脈沖接通時間tl，關(guān)斷時間為t2，脈沖頻率為F，如圖2所示，需要滿足以下調(diào)節(jié):[0034]tl+t2=l/F ；
[0035]tl/t2>l ；
[0036]tl>t0 ；
[0037]t2〈t0。
[0038]其中，當(dāng)為t0=0.02S時，人眼觀察實(shí)物與LED車燈工作匹配最佳，當(dāng)tl=0.02s，t2趨近于0.02S時其可以有效降低LED芯片13熱量50%。
[0039]當(dāng)利用LED車燈亮度開關(guān)9調(diào)節(jié)車燈亮度時，控制器7控制驅(qū)動電路8調(diào)節(jié)脈沖驅(qū)動電源幅值同時根據(jù)溫度傳感器6反饋，如圖3所示，當(dāng)亮度檔位由11調(diào)整為12，則將原tl調(diào)整為tl’，將t2調(diào)整為t2’，在提高輸出光功率的同時保證LED芯片4正常工作溫度，此時的通斷時間和關(guān)斷時間為tl’和t2’需要滿足以下調(diào)節(jié):
[0040]tl，+t2，=l/F;
[0041]tl，/t2，>1 ；
[0042]tl， >t0 ;
[0043]t2，<t0。
[0044]此時，當(dāng)為t0=0.02S時，人眼觀察實(shí)物與LED車燈工作匹配最佳，當(dāng)tl’ =0.02s,t2’趨近于0.02S時，在同等條件下，可以有效降低LED芯片13熱量50%。
[0045]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)，系統(tǒng)的散熱器(3)基板上固定有LED基板(5)，所述的LED基板(5)上固定有LED芯片(4)，其特征在于:所述的LED基板(5)上設(shè)有溫度傳感器(6)，其輸出溫度信號至控制器(7)，所述的控制器(7)經(jīng)驅(qū)動電路(8)輸出脈沖恒流電源至LED 芯片(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制器(7)設(shè)有調(diào)節(jié)驅(qū)動電路(8)輸出電流幅值的亮度調(diào)節(jié)開關(guān)(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于:所述的散熱器(3)的基板位于燈罩(I)內(nèi)部，其散熱葉片位于燈罩(I)外部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于:所述的LED芯片(4)外設(shè)有配光鏡(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED汽車車燈驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于:所述LED基板(5)通過螺釘固定在散熱器(3)的基板上面，且兩者之間填充有導(dǎo)熱硅膠層。
6.一種LED汽車車燈驅(qū)動系控制方法，其特征在于: 系統(tǒng)的控制器(7)控制驅(qū)動電路(8)輸出脈沖恒流電源的脈沖寬度，設(shè)定人眼響應(yīng)時 間為tO，脈沖接通時間tl，關(guān)斷時間為t2，脈沖頻率為F，需要滿足以下調(diào)節(jié): tl+t2=l/F ； tl/t2>l ； ti>to ； t2〈t0。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED汽車車燈驅(qū)動系控制方法，其特征在于:所述的t0=0.02S。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED汽車車燈驅(qū)動系控制方法，其特征在于:所述的tl=0.02s, t2 趨近于 0.02S。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED汽車車燈驅(qū)動系控制方法，其特征在于:當(dāng)調(diào)節(jié)LED車燈亮度開關(guān)(9 )時，控制器(7 )控制驅(qū)動電路(8 )調(diào)節(jié)脈沖驅(qū)動電源幅值同時根據(jù)溫度傳感器(6)反饋，調(diào)節(jié)驅(qū)動電路(8)脈沖電源的通斷時間和關(guān)斷時間為tl’和t2’，需要滿足以下調(diào)節(jié):
tl，+t2，=1/F ；
tl，/t2，>1 ；
tl， >t0 ；
t2，<t0。
【文檔編號】F21V29/00GK103574544SQ201310602667
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】嚴(yán)偉, 張紹山 申請人:奇瑞汽車股份有限公司